1、會(huì)計(jì)學(xué)1將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程中所得到的方程 基本步驟： 1. 根據(jù)給定的電路，寫出它的輸出方程和驅(qū)動(dòng)方程，并求 狀態(tài)方程。 時(shí)序電路的輸出邏輯表達(dá)式。各觸發(fā)器輸入信號(hào)的邏輯表達(dá)式。 2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。 簡(jiǎn)稱狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，是反映電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的規(guī)律與條件的表格。 方法：將電路現(xiàn)態(tài)的各種取值代入狀態(tài)方程和輸出方程進(jìn)行計(jì)算，求出相應(yīng)的次態(tài)和輸出，從而列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 如現(xiàn)態(tài)起始值已給定，則從給定值開始計(jì)算。如沒有給定，則可設(shè)定一個(gè)現(xiàn)態(tài)起始值依次進(jìn)行計(jì)算。3. 分析邏輯功能。 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表來說明電路邏輯功能。 4. 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。 用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)態(tài)，用

2、箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，箭頭旁的標(biāo)注表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件，從而得到的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。在時(shí)鐘脈沖 CP作用下，各觸發(fā)器狀態(tài)變化的波形圖。 第1頁/共117頁1 電路類型 ：同步時(shí)序邏輯電路 2 電路方程：驅(qū)動(dòng)方程為： n n1 13 3D D = = Q Qn n2 21 1D D = =Q Qn n3232D = QD = Q次態(tài)方程為：n n+ +1 1n n1 13 3Q Q= = Q Qn n+ +1 1n n2 21 1Q Q= =Q Qn+1nn+1n3232Q= QQ= Q第2頁/共117頁n n+ +1 1n n1 13 3Q Q= = Q Qn n+ +1 1n n2 21 1Q

3、 Q= =Q Qn+12n+123n3nQ= QQ= Qn n+ +1 1n n2 21 1Q Q= =Q Qn+12n+123n3nQ= QQ= Q次態(tài)方程：100110010001101111011000Q3nQ2nQ1n狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第3頁/共117頁C11J1KRC11J1KRC11J1KRFF0FF1FF2Q0Q1Q2Q2YCPRD1例 試分析圖示電路的邏輯功能，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 和時(shí)序圖。解：這是時(shí)鐘 CP 下降沿觸發(fā)的同步時(shí)序電路，CPC1C1C1分析時(shí)不必考慮時(shí)鐘信號(hào)。RDRRR電路工作前加負(fù)脈沖清零；工作時(shí)應(yīng)置 RD = 1。分析如下： 第4頁/共117頁C11J1KRC11J1

4、KRC11J1KRFF0FF1FF2Q0Q1Q2Q2YCPRD1Q2nY = Q2n Q0n1J1KQ0n&Q2n1JQ1n1K&Q0nJ2 = Q1n Q0n ，J0 = K0 = 1J1 = K1 = Q2n Q0nK2 = Q0n1J1K11. 寫方程式(1) 輸出方程(2) 驅(qū)動(dòng)方程Q0n代入 J2 = Q1n Q0n ，K2 = Q0nQ0n+1 = J0 Q0n + K0 Q0n = 1 Q0n + 1 Q0n = Q0n Q1n+1 = J1 Q1n + K1 Q1n = Q2n Q0nnQ1 Q2n+1 = J2 Q2n + K2 Q2n = Q1n Q0n Q2n + Q0n

5、 Q2n J0K0J1K1J2K2(3) 狀態(tài)方程代入 J0 = K0 = 1代入 J1 = K1 = Q2n Q0n第5頁/共117頁2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路初始狀態(tài)為 Q2 Q1 Q0 = 000，則0001000YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài) 將現(xiàn)態(tài)代入狀態(tài)方程求次態(tài)： Q0n+1 = Q0n = 0 = 1 Q1n+1 = Q2n Q0n Q1n = 0 0 0 = 0 Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n + Q0n Q2n = 0 0 0 + 0 0 = 0 將現(xiàn)態(tài)代入輸出方程求 YY = Q2n Q0n = 0 0= 0第6頁/共117頁

6、2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路初始狀態(tài)為Q2 Q1 Q0 = 000，則將新狀態(tài)作現(xiàn)態(tài)，再計(jì)算下一個(gè)次態(tài)。YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)0001000 Q0n+1 = Q0n = 1 = 0 Q1n+1 = Q2n Q0n Q1n = 0 1 0 = 1 Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n + Q0n Q2n = 0 1 0 + 1 0 = 0 1000010 Y = Q2n Q0n = 0 1= 0第7頁/共117頁 可見：電路在輸入第 6 個(gè)脈沖 CP 時(shí)返回原來狀態(tài)，同時(shí)在 Y 端輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖下降沿。以后再輸入脈沖，將重復(fù)上述過程。該電路能對(duì) C

7、P 脈沖 進(jìn)行六進(jìn)制計(jì)數(shù)，并在 Y 端輸出脈沖下降沿作為進(jìn)位輸出信號(hào)。故為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。依次類推2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路初始狀態(tài)為Q2 Q1 Q0 = 000，則3. 邏輯功能說明YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)000100010000101000101010100100011100110010一直計(jì)算到狀態(tài)進(jìn)入循環(huán)為止CP 脈沖也常稱為計(jì)數(shù)脈沖。第8頁/共117頁圓圈內(nèi)表示 Q2 Q1 Q0 的狀態(tài)；箭頭表示電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向；箭頭上方的“ x / y ”中，x 表示轉(zhuǎn)換所需的輸入變量取值，y 表示現(xiàn)態(tài)下的輸出值。本例中沒有輸入變量，故 x 處空白。4.

8、 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖000001010YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)00010001000010100010101010010001110011001000001000Q2 Q1 Q0 x / y/ 0/ 0011100101/ 0/ 0/ 0/ 1第9頁/共117頁4. 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖000001010011100101Q2 Q1 Q0 x / y/ 0/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1CP123456 必須畫出一個(gè)計(jì)數(shù)周期的波形。100Q0Q1Q2000010Y110000000第10頁/共117頁5. 檢查電路能否自啟動(dòng)3位二進(jìn)制計(jì)算器共有23=8

9、個(gè)狀態(tài)，該電路只用到了其中的6個(gè)狀態(tài)，這些狀態(tài)稱為有效狀態(tài)，而沒有利用的那些狀態(tài)則稱為無效狀態(tài)。000001010011100101/ 0/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1當(dāng)時(shí)序邏輯電路由于某種原因進(jìn)入了無效狀態(tài)，若繼續(xù)輸入計(jì)數(shù)脈沖 CP 后電路能自動(dòng)進(jìn)入有效狀態(tài)，則稱該電路能自啟動(dòng)，否則稱不能自啟動(dòng)。第11頁/共117頁5. 檢查電路能否自啟動(dòng)000001010011100101/ 0/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1將無效狀態(tài)110代入狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，得 Q0n+1 = Q0n = 0 = 1 Q1n+1 = Q2n Q0n Q1n = 1 0 1 = 1 Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n

10、 + Q0n Q2n = 1 0 1 + 0 1 = 1 Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 = 111第12頁/共117頁5. 檢查電路能否自啟動(dòng)000001010011100101/ 0/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1將無效狀態(tài)110代入狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，得Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 = 111 Q0n+1 = Q0n = 1 = 0 Q1n+1 = Q2n Q0n Q1n = 1 1 1 = 1 Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n + Q0n Q2n = 1 1 1 + 1 1 = 0 再將111代入狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，得Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 = 010 為有效狀態(tài)

11、可見該電路能自啟動(dòng)。第13頁/共117頁異步與同步時(shí)序電路的根本區(qū)別在于前者不受同一時(shí)鐘控制，而后者受同一時(shí)鐘控制。因此，分析異步時(shí)序電路時(shí)需寫出時(shí)鐘方程，并特別注意各觸發(fā)器的時(shí)鐘條件何時(shí)滿足。第14頁/共117頁驅(qū)動(dòng)方程和時(shí)鐘方程：第15頁/共117頁狀態(tài)轉(zhuǎn)移表 狀態(tài)圖第16頁/共117頁例 試分析圖示電路的邏輯功能，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 和時(shí)序圖。這是異步時(shí)序邏輯電路。分析如下：解：C11J1KRC11J1KRC11J1KRFF0FF1FF2Q0Q1Q2YCP1RDCPC1C1C1RDRRR FF1 受 Q0 下降沿觸發(fā) FF0 和 FF2 受 CP 下降沿觸發(fā)第17頁/共117頁1. 寫方程

12、式(1) 時(shí)鐘方程(3) 驅(qū)動(dòng)方程(2) 輸出方程(4) 狀態(tài)方程C11J1KRC11J1KRC11J1KRFF0FF1FF2Q0Q1Q2YCP1RDQ2YCP1 = Q0 FF1 由 Q0 下降沿觸發(fā)CP0 = CP2 = CP FF0 和 FF1 由 CP 下降沿觸發(fā)Y = Q2n11J1K11J1KJ0 = Q2n ，K0 = 1J2 = Q1n Q0n ，K2 = 1J1 = K1 = 1Q2n11K1J&Q1nQ0n第18頁/共117頁1. 寫方程式(1) 時(shí)鐘方程(3) 驅(qū)動(dòng)方程(2) 輸出方程(4) 狀態(tài)方程CP1 = Q0 FF1 由 Q0 下降沿觸發(fā)CP0 = CP2 = C

13、P FF0 和 FF1 由 CP 下降沿觸發(fā)Y = Q2nJ0 = Q2n ，K0 = 1J2 = Q1n Q0n ，K2 = 1J1 = K1 = 1Q0n+1 = J0 Q0n + K0 Q0n Q1n+1 = J1 Q1n + K1 Q1n Q2n+1 = J2 Q2n + K2 Q2n 代入 J1 = K1 = 1代入 J2 = Q1n Q0n K2 = 1= Q2n Q0n + 1 Q0n = Q2n Q0n = 1 Q1n + 1 Q1n = Q1n = Q1n Q0n Q2n + 1 Q2n = Q1n Q0n Q2n 代入 J0 = Q2n ，K0 = 1Q0n+1 = Q2n

14、 Q0n CP 下降沿有效Q1n+1 = Q1n Q0下降沿有效Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n CP 下降沿有效第19頁/共117頁2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)初始狀態(tài)為Q2 Q1 Q0 = 0000100000 Q0n+1 = Q2n Q0n = 0 0 = 1 表示現(xiàn)態(tài)條件下能滿足的時(shí)鐘條件 Y = Q2n = 001 Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n = 0 0 0 = 0YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸 出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)CP2CP0CP1時(shí) 鐘 脈 沖CP0 = CP，F(xiàn)F0 滿足時(shí)鐘觸發(fā)條件。CP1 = Q0 為上升沿，F(xiàn)F1 不滿足時(shí)鐘觸發(fā)條件，其狀態(tài)保

15、持不變。CP2= CP，F(xiàn)F2 滿足時(shí)鐘觸發(fā)條件。第20頁/共117頁2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)初始狀態(tài)為Q2 Q1 Q0 = 0000100000YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸 出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)CP2CP0CP1時(shí) 鐘 脈 沖001010010 Q0n+1 = Q2n Q0n = 0 1 = 0 Q1n+1 = Q1n = 0 = 1 將新狀態(tài)“000”作為現(xiàn)態(tài)，再計(jì)算下一個(gè)次態(tài)。CP1 = Q0 為下降沿，F(xiàn)F1 滿足時(shí)鐘觸發(fā)條件。 Q2n+1 = Q1n Q0n Q2n = 0 1 0 = 0 Y = Q2n = 0第21頁/共117頁2. 列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)初始狀態(tài)為

16、Q2 Q1 Q0 = 0000100000YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸 出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)CP2CP0CP1時(shí) 鐘 脈 沖依次類推電路構(gòu)成異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并由 Y 輸出進(jìn)位脈沖信號(hào)的下降沿。3. 邏輯功能說明0010100一直計(jì)算到電路狀態(tài)進(jìn)入循環(huán)為止。100000100011100110010第22頁/共117頁4. 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖Q2 Q1 Q0 x / y000001010011100/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1000010000010001110011001000101000100000YQ0n+1Q1n+1Q2n+1Q0nQ1nQ2n輸 出次 態(tài)現(xiàn) 態(tài)C

17、P2CP0CP1時(shí) 鐘 脈 沖0011第23頁/共117頁必須畫出一個(gè)計(jì)數(shù)周期的波形。4. 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖000001010011100Q2 Q1 Q0 x / y/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1110010100Q0Q1Q2000000CP12345Y000可見，當(dāng)計(jì)數(shù)至第 5 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖 CP 時(shí)， 電路狀態(tài)進(jìn)入循環(huán)，Y 輸出進(jìn)位脈沖下降沿。可證明該電路能自啟動(dòng)。第24頁/共117頁主要要求： 理解計(jì)數(shù)器的分類，理解計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)規(guī)律。掌握常用集成二進(jìn)制和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能及其應(yīng)用。 掌握二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的組成和工作原理。 掌握利用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。 第25頁/共117頁

18、計(jì)數(shù)器(Counter)用于計(jì)算輸入脈沖個(gè)數(shù)，還常用于分頻、定時(shí)等。 計(jì)數(shù)器分類如下： 按時(shí)鐘控制方式不同分 異步計(jì)數(shù)器 同步計(jì)數(shù)器 同步計(jì)數(shù)器比異步計(jì)數(shù)器的速度快得多。第26頁/共117頁按計(jì)數(shù)增減分加法計(jì)數(shù)器 減法計(jì)數(shù)器 加 / 減計(jì)數(shù)器(又稱可逆計(jì)數(shù)器) 對(duì)計(jì)數(shù)脈沖作遞增計(jì)數(shù)的電路。 對(duì)計(jì)數(shù)脈沖作遞減計(jì)數(shù)的電路。 在加 / 減控制信號(hào)作用下，可遞增也可遞減計(jì)數(shù)的電路。 按計(jì)數(shù)進(jìn)制分按 二 進(jìn) 制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的電路 按 十 進(jìn) 制數(shù)運(yùn)算規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)的電路 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器(又稱 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器)二進(jìn)制和十進(jìn)制以外的計(jì)數(shù)器 第27頁/共117頁Q0Q1Q2計(jì)

19、數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序000811170116101500141103010210010000二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律舉例二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律舉例“000 1”不夠減，需向相鄰高位借“1”，借“1”后作運(yùn)算“1000 1 = 111”。Q0Q1Q2計(jì) 數(shù) 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序000810070106110500141013011211110000第28頁/共117頁8421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序10019000181110701106101050010411003010021000100001000000第29頁/共117頁計(jì)數(shù)的最大數(shù)目稱為計(jì)數(shù)器

20、的“?！保?M 表示。模也稱為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度或計(jì)數(shù)容量。 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)律舉例具有 5 個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)，計(jì)滿 5 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，電路狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入循環(huán)。故為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 五進(jìn)制計(jì)數(shù)器也稱模 5 計(jì)數(shù)器；十進(jìn)制計(jì)數(shù)器則為模 10 計(jì)數(shù)器；3 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器為模 8 計(jì)數(shù)器。 n 個(gè)觸發(fā)器有 2n 種輸出，最多可實(shí)現(xiàn)模 2n 計(jì)數(shù)。 Q0Q1Q2計(jì) 數(shù) 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序000500141103010210010000第30頁/共117頁QJCKRDQF2QJCKRDQF1QJCKRDQF0Q1Q0Q2“1”CP清零進(jìn)位時(shí)鐘方程： CP0=CP CP1=Q0 CP2=Q1驅(qū)動(dòng)方程： J0=1 K0=1

21、 J1=1 K1=1 J2=1 K2=1 JK觸發(fā)器特性方程 ：)(1CPQKQJQnnn狀態(tài)方程？第31頁/共117頁QJCKRDQF2QJCKRDQF1QJCKRDQF0Q1Q0Q2“1”CP清零進(jìn)位狀態(tài)方程： )(0000010CPQQKQJQnnnn)(01111111QQQKQJQnnnn)(12222212QQQKQJQnnnn邏輯功能？ 異步三位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 第32頁/共117頁FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRD(一) 異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 1. 電路構(gòu)成與工作原理FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11

22、J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRD11J1K1J1K1J1K1J1KC1CPC1Q0C1Q1C1Q2 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器第33頁/共117頁00010010CPQ3Q0Q1Q20000來一個(gè) CP 翻轉(zhuǎn)一次 來一個(gè) Q0 翻轉(zhuǎn)一次 來一個(gè) Q1 翻轉(zhuǎn)一次 來一個(gè) Q2 翻轉(zhuǎn)一次 11110000 輸入第“1”個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為“0001”；輸入第“2”個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為“0010”。輸入第“15”個(gè)脈沖時(shí)，輸出“1111”，當(dāng)輸入第“16”個(gè)脈沖時(shí)，輸出返回初態(tài)“0000”，且 Q3 端輸出進(jìn)位信號(hào)下降沿。因此，該電路構(gòu)成 4 位

23、二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。依次輸入脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)狀態(tài)按 4 位二進(jìn)制數(shù)遞增規(guī)律變化。 工作原理第34頁/共117頁00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序 4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器態(tài)序表 第35頁/共117頁用 D 觸發(fā)器可構(gòu)成異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器嗎？ 如何連接？ D 觸發(fā)器構(gòu)成的異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器其工作原理與前述 JK 觸發(fā)器所構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的相同。FF01DRC1Q0Q1Q2Q3FF11DRC1FF21DRC1FF3

24、1DRC1CPRDQ0Q1Q2Q31D1D1D1DC1CPQ0Q1Q2C1C1C1與 JK 觸發(fā)器一樣，D 觸發(fā)器也被接成計(jì)數(shù)觸發(fā)器。與 JK 觸發(fā)器不同的是， D 觸發(fā)器用 觸發(fā)。niQ1 第36頁/共117頁 下面總結(jié)一下用不同種類觸發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。2. 異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法CPi = Qi 1CPi = Qi 1減法計(jì)數(shù) CPi = Qi 1CPi = Qi 1加法計(jì)數(shù) 下降沿觸發(fā)式 上升沿觸發(fā)式 計(jì)數(shù)觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)接法計(jì)數(shù)規(guī)律 將觸發(fā)器接成計(jì)數(shù)觸發(fā)器，然后級(jí)聯(lián)，將計(jì)數(shù)脈沖CP 從最低位時(shí)鐘端輸入，其他各位時(shí)鐘端接法如下表：第37頁/共117頁計(jì)數(shù)器為什么能用作分

25、頻器？怎么用？CPQff210 CPQff411 CPQff812 CPQff1613 模 M 計(jì)數(shù)器也是一個(gè) M 分頻器， M 分頻器的輸出信號(hào)即為計(jì)數(shù)器最高位的輸出信號(hào)。CPQ3Q0Q1Q24 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器工作波形 3. 計(jì)數(shù)器用作分頻器第38頁/共117頁 異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器與異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)規(guī)律有何不同？ 它們的構(gòu)成方法有何不同？1. 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器與 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的比較8421BCD 碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)思想：在 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器基礎(chǔ)上引入反饋，強(qiáng)迫電路在計(jì)至狀態(tài) 1001 后就能返回初始狀態(tài) 0000，從而利用狀態(tài) 0000 1001 實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)。 鏈接第39頁

26、/共117頁四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器態(tài)序表 00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序十進(jìn)制計(jì)數(shù)器態(tài)序表 00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序十進(jìn)制計(jì)數(shù)器與4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器比較 只利用了 4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的前十個(gè)狀態(tài) 0000 1001。 返回第40頁/共117頁Q0Q1Q2Q3CT74LS2

27、90M = 5CP0M = 2CP1CP0CP1Q0Q1Q2Q3R0AR0BS9AS9B2. 集成異步二 - 五 - 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CT74LS290 (1) CT74LS290 基本結(jié)構(gòu)與邏輯功能示意圖R0AR0B異步置 0 端(結(jié)構(gòu)圖中未畫出)S9AS9B異步置 9 端內(nèi)含一個(gè) 1 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。M = 2M = 5二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)。 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出端五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)。五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端，從高位到低位依次為Q3、Q2、Q1。 第41頁/共117頁 異步置 0 功能：當(dāng) R0 = R0A R0B = 1、S9 = S9A

28、 S9B = 0 時(shí)，計(jì)數(shù)器異步置 0 。(2) CT74LS290 的功能 異步置 9 功能：當(dāng) S9 = S9A S9B = 1、R0 = R0A R0B = 0 時(shí)，計(jì)數(shù)器異步置 9 。 計(jì)數(shù)功能：當(dāng) R0A R0B = 0 且 S9A S9B = 0 時(shí)，在 時(shí)鐘下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì) 數(shù)00置 9100110置 0000001Q0Q1Q2Q3CPS9A S9BR0A R0B說明輸 出輸 入第42頁/共117頁(3) CT74LS290 的基本應(yīng)用Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B輸出計(jì)數(shù)輸入1構(gòu)成 1 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器Q0Q1Q2Q3CT74LS290C

29、P0CP1R0AR0BS9AS9B輸出1構(gòu)成異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)輸入第43頁/共117頁輸出 從高位到低位依次為 Q3、Q2、Q1、 Q0構(gòu)成 8421BCD 碼異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B 電路接法計(jì)數(shù)輸入第44頁/共117頁由上述工作波形可見，該電路構(gòu)成 8421BCD 碼加法計(jì)數(shù)器。Q3Q0Q1Q2CP1245678910310001011000112345要畫滿一個(gè)計(jì)數(shù)周期！設(shè)計(jì)數(shù)器初態(tài)為 0000。000 工作波形 Q0 為 模 2 計(jì)數(shù)器輸出端，因此來一個(gè) CP 翻轉(zhuǎn)一次。 Q3 Q2 Q1 為對(duì) Q0 進(jìn)行五進(jìn)制計(jì)數(shù)的輸出

30、端。第45頁/共117頁如何構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器呢？ (三) 利用異步置 0 功能獲得 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器例 試用 CT74LS290 構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解題思路 利用置 0 功能獲得 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器的關(guān)鍵是：弄清什么時(shí)候要加置 0 信號(hào)。 若將輸入第 N 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)計(jì)數(shù)器狀態(tài)用 SN 表示，則本例中當(dāng) S6= 0110 時(shí)應(yīng)加置 0信號(hào)。第46頁/共117頁Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序10019000181110701106101050010411003010021000100001000000用 CT74LS290 構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器解題思路 首先構(gòu)成 8421 碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，

31、其態(tài)序表為使計(jì)數(shù)至“6”時(shí)自動(dòng)返回“0000”態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。下面進(jìn)行演示：準(zhǔn)備開始計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 1計(jì)數(shù) 2計(jì)數(shù) 3計(jì)數(shù) 4計(jì)數(shù) 50000 返回第47頁/共117頁Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B R0 = Q2 Q1(3) 畫連線圖計(jì)數(shù)輸入輸出使R0 = R0A R0B = Q2 Q1 讀數(shù)的高低位依次為 Q3 Q2 Q1 Q0置 9 端 S9A 、S9B 不用，應(yīng)接地。例 試用 CT74LS290 構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(1) 寫出 S6 的二進(jìn)制代碼為 S6 = 0110解：(2) 寫出反饋歸零函數(shù)表達(dá)式 正好是“6”對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。應(yīng)根據(jù) S6

32、 = 0110 和 74LS290 的異步置 0 功能寫出：由于 R0 = R0A R0B 高電平有效，因此，令 R0 = R0A R0B = Q2 Q1。第48頁/共117頁利用異步置 0 功能獲得 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法： 1.寫出加反饋置 0 信號(hào)時(shí)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器狀態(tài)，即 寫出 SN 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼。2.寫出反饋歸零函數(shù)，即根據(jù) SN 和置 0 端的有效電平 寫置 0 輸入信號(hào)的表達(dá)式。 3. 畫連線圖：根據(jù)反饋歸零函數(shù)連線。 第49頁/共117頁例 試用 CT74LS290 構(gòu)成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解： (2)寫出反饋歸零函數(shù) R0 = R0A R0B = Q2 Q1 Q0 (1)寫出 S7

33、 的二進(jìn)制代碼為 S7 = 0111(3)畫連線圖第50頁/共117頁 同步與異步計(jì)數(shù)器的根本區(qū)別是時(shí)鐘控制方式不同，導(dǎo)致電路構(gòu)成也不同。同步計(jì)數(shù)器與異步計(jì)數(shù)器有何不同？1. 同步與異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器比較 (一) 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 態(tài)序表和工作波形一樣電路結(jié)構(gòu)不同：異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法：將觸發(fā)器接成計(jì)數(shù)觸發(fā)器；最低位觸發(fā)器用計(jì)數(shù)脈沖 CP 觸發(fā)，其他觸發(fā)器用鄰低位輸出的下降沿觸發(fā)。第51頁/共117頁同步計(jì)數(shù)器為什么要那樣構(gòu)成呢？ 通過分析同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)規(guī)律就可明白。 因此，應(yīng)將觸發(fā)器接成 T 觸發(fā)器；并接成 T0 = 1， T1 = Q0n ， T2 = Q1n Q0n ，

34、T3 = Q2n Q1n Q0n 。即：最低位觸發(fā)器 T 輸入為 1，其他觸發(fā)器 T 輸入為其低位輸出的“與”信號(hào)。這樣，各觸發(fā)器當(dāng)其低位輸出信號(hào)均為 1 時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘就翻轉(zhuǎn)一次，否則狀態(tài)不變。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序根據(jù)態(tài)序表分析同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)規(guī)律Q0來一個(gè)時(shí)鐘就翻轉(zhuǎn)一次。0000161111150111141011130011121101110101101001900018111070

35、1106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序Q1在其低位Q0輸出為 1 時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘就翻轉(zhuǎn)一次，否則狀態(tài)不變。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序1100Q2在其低位Q0和Q1均為 1 時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘翻轉(zhuǎn)一次，否則狀態(tài)不變。00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701

36、106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序10Q3在其低位Q0 、Q1和Q2均為 1 時(shí)，來一個(gè)時(shí)鐘翻轉(zhuǎn)一次，否則狀態(tài)不變。第52頁/共117頁CO = Q3n Q2n Q1n Q0n進(jìn)位輸出信號(hào)FF01J1KRC1Q0Q1Q2Q3FF11J1KRC1FF21J1KRC1FF31J1KRC11CPRDCOFF01J1K1FF11J1KQ0nFF21J1KQ0nQ1n&FF31J1KQ0nQ2n&Q1nQ0Q1Q2Q3CO&RDRRRR計(jì)數(shù)開始前先清零CPC1C1C1C1 各觸發(fā)器都用 CP 觸發(fā)2. 同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器電路與工

37、作原理第53頁/共117頁CO = Q3n Q2n Q1n Q0n，因此，CO在計(jì)數(shù)至“15”時(shí) 躍變?yōu)楦唠娖?，在?jì)至“16”時(shí)輸出進(jìn)位信號(hào)的下降沿。0100000000000000000000COQ0Q1Q2Q3 輸 出計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì) 數(shù)順 序160151140131120111100918071605140203111011001100110011001111000011110000111111110000000 4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器態(tài)序表 第54頁/共117頁3. 同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器000016100015010014110013001012101011011010111090

38、00181001701016110150011410113011121111100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序?qū)⒂|發(fā)器接成 T 觸發(fā)器，并使 T0 = 1，Ti = Qi-1n Qi-2n Q0n，則可構(gòu)成同步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。第55頁/共117頁CT74LS161CPQ0Q1Q2Q3COD0CT74LS161 和 CT74LS163 邏輯功能示意圖CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD計(jì)數(shù)狀態(tài)輸出端,從高位到低位依次為 Q3、Q2、Q1、Q0。進(jìn)位輸出端置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端，為并行數(shù)據(jù)輸入。計(jì)數(shù)脈沖輸入端，上升沿觸發(fā)。計(jì)數(shù)控制端，高電平有效。CR 為置 0 控制端，低電平有效

39、。LD 為同步置數(shù)控制端，低電平有效。4. 集成同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CT74LS161第56頁/共117頁CT74LS161的功能表 CO = CTTQ3Q2Q1Q0 CO = Q3 Q2 Q1 Q0 CO = CTTQ3Q2Q1Q0 異步置 00保 持011保 持011計(jì) 數(shù)1111d0d1d2d3d0d1d2d301000000COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR 說 明 輸 出輸 入d0d1d2d3d0d1d2d301 當(dāng) CR = 1、LD = 0 ，在 CP 上升沿到來時(shí)，并行輸入的數(shù)據(jù) d3 d0 被置入計(jì)數(shù)器。00 當(dāng) CR = LD = 1，且 CTT 和

40、CTP 中有 0 時(shí)，狀態(tài)保持不變。00000 CR = 0 時(shí)，不論有無CP 和其他信號(hào)輸入，計(jì)數(shù)器被置 0。 當(dāng) CR = LD = CTT = CTP = 1 時(shí)，在計(jì)數(shù)脈沖的上升沿進(jìn)行 4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。CO 在計(jì)數(shù)至“1111”時(shí)出高電平，在產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)輸出下降沿。CT74LS161 的主要功能： (1) 異步置 0功能(CR 低電平有效) (2) 同步置數(shù)功能(LD 低電平有效) (3)計(jì)數(shù)功能(CR = LD = CTT = CTP = 1) (4)保持功能(CR = LD = 1 ，EP和 ET 中有 0)CT74LS161 的功能表 CO = ETQ3Q2Q1Q0 CO =

41、 Q3 Q2 Q1 Q0 CO = ETQ3Q2Q1Q0 異步置 00保 持011保 持011計(jì) 數(shù)1111d0d1d2d3d0d1d2d301000000COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPETEPLDCR 說 明 輸 出輸 入第57頁/共117頁為什么？請(qǐng)看舉例說明。 用同步和異步置 0 功能構(gòu)成 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法一樣嗎？步驟相同(1) 寫出加反饋置 0 信號(hào)時(shí)所對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)狀態(tài)。(2) 寫出反饋歸零函數(shù)。(3) 畫連線圖。差別異步置 0 計(jì)數(shù)器加反饋置 0 信號(hào)時(shí)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)狀態(tài)為 SN 。同步置 0 計(jì)數(shù)器加反饋置 0 信號(hào)時(shí)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)狀態(tài)為 SN-1 。 同步和異步置 0 功能構(gòu)

42、成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法比較 第58頁/共117頁例 試?yán)?CT74LS161 的置 0 功能 構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 解題思路：“161” 為 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其態(tài)序表為：00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序 在第 6 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸入時(shí)，使計(jì)數(shù)器置 0，即可實(shí)現(xiàn)六進(jìn)制計(jì)數(shù)?！?61”為異步置 0，即只要置 0 端出現(xiàn)有效電平，計(jì)數(shù)器立刻置零。因此，應(yīng)在輸入第 6 個(gè) CP 脈沖 后，用 S6 = 011

43、0 作為控制信號(hào)去控制電路，產(chǎn)生置零信號(hào)加到異步置 0 端，使計(jì)數(shù)器立即置 0。第59頁/共117頁CT74LS161Q0Q1Q2Q3COD0ETEPCRLDD1D2D3CP 根據(jù) S6 和 CR 的有效電平寫出 畫連線圖計(jì)數(shù)輸入輸出端(1) 用異步置 0 的 CT74LS161 構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器解： 寫出 S6 的二進(jìn)制代碼S6 = 0110 寫出反饋歸零函數(shù)12QQCR 11& 第60頁/共117頁(2) 用同步置 0 的 CT74LS163 構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74LS163Q0Q1Q2Q3COD0ETEPCRLDD1D2D3CP 畫連線圖輸出端 寫出 S6-1 的二進(jìn)制代碼S6-1 =

44、 S5 = 0101 寫出反饋歸零函數(shù)02QQCR 11&第61頁/共117頁 利用置數(shù)功能和置 0 功能構(gòu)成N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器的原理有何異同？ 利用“161”和 “163”的同步置數(shù)功能也可以構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。置0法原理置數(shù)法原理當(dāng)輸入第 N 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，利用置 0 功能對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行置 0 操作，強(qiáng)迫計(jì)數(shù)器進(jìn)入計(jì)數(shù)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn) N 進(jìn)制計(jì)數(shù)。這種計(jì)數(shù)器的起始狀態(tài)值必須是零。當(dāng)輸入第 N 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，利用置數(shù)功能對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行置數(shù)操作，強(qiáng)迫計(jì)數(shù)器進(jìn)入計(jì)數(shù)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn) N 進(jìn)制計(jì)數(shù)。這種計(jì)數(shù)器的起始狀態(tài)值就是置入的數(shù)，可以是零，也可以非零，因此應(yīng)用更靈活。第62頁/共117頁(1)確定 N

45、 進(jìn)制計(jì)數(shù)器需用的 N 個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)，并確定預(yù)置數(shù)。 利用置數(shù)功能構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器的步驟(2)寫出加反饋置數(shù)時(shí)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器狀態(tài)：異步置數(shù)時(shí)， 寫出 SN 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼；同步置數(shù)時(shí)，寫出 SN-1 對(duì) 應(yīng)的二進(jìn)制代碼。(3)寫出反饋置數(shù)函數(shù)：根據(jù) SN (或 SN-1)和置數(shù)端的有效 電平寫出置數(shù)信號(hào)的邏輯表達(dá)式。(4)畫連線圖。第63頁/共117頁(1)確定該十進(jìn)制計(jì)數(shù)器所用的計(jì)數(shù)狀態(tài)，并確定預(yù)置數(shù)。解：例 試?yán)?CT74LS161 的同步置數(shù)功能構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。000016111115011114101113001112110111010110100190001811107011

46、06101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序CT74LS161 為 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，有 16 個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)。通常選用從“0000”開始計(jì)數(shù)的方式。利用其中任意十個(gè)連續(xù)的狀態(tài)均可實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)。第64頁/共117頁“161”是同步置數(shù)，應(yīng)根據(jù) SN-1 求置數(shù)信號(hào)。(2)寫出 SN-1 的二進(jìn)制代碼 選擇計(jì)數(shù)狀態(tài)為 0000 1001，因此取置數(shù)輸入信號(hào)為 D3D2D1D0 = 0000。(3)寫出反饋置數(shù)函數(shù) (4)畫連線圖 SN-1 = S10-1 = S9 = 1001LD = Q3 Q0 CT74LS161Q0Q1Q2Q3C

47、OD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP輸出1&1例 試?yán)?CT74LS161 的同步置數(shù)功能構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(1)確定該十進(jìn)制計(jì)數(shù)器所用的計(jì)數(shù)狀態(tài)，并確定預(yù)置數(shù)。解：第65頁/共117頁利用集成計(jì)數(shù)器的置 0 或置數(shù)功能通過反饋控制可構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。反饋法構(gòu)成 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器總結(jié)反饋置 0 法和反饋置數(shù)法的主要不同是：反饋置 0 法將反饋控制信號(hào)加至置 0 端；而反饋置數(shù)法則將反饋控制信號(hào)加至置數(shù)端，且必須給置數(shù)輸入端加上計(jì)數(shù)起始狀態(tài)值。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)弄清置 0 或置數(shù)功能是同步還是異步的，同步則反饋控制信號(hào)取自 SN-1；異步則反饋控制信號(hào)取自 SN 。第66頁/共117頁 和同步

48、與異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的異同一樣，同步與異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能和工作波形相同，但時(shí)鐘控制方式及電路構(gòu)成不同。 (四) 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序第67頁/共117頁CT74LS160CPQ0Q1Q2Q3COD0CT74LS162ETEPCRLDD1D2D3CRLD1. 集成同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CT74LS160 和 CT74LS162正如“161”與“163”一樣，“160”與“162”的差別是：“160”為異步置 0，“162”為同步置 0 ；“160”

49、與“162”的管腳以及其他功能完全相同。第68頁/共117頁 CO = CTTQ3 Q0 CO = Q3 Q0 CO = CTTQ3 Q0 異步置 00保 持011保 持011計(jì) 數(shù)1111d0d1d2d3d0d1d2d301000000COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR輸 出輸 入 CO = CTTQ3 Q0 CO = Q3 Q0 CO = CTTQ3 Q0 同步置 00保 持011保 持011計(jì) 數(shù)1111d0d1d2d3d0d1d2d301000000COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR輸 出輸 入 CT74LS160 與 CT74LS1

50、62 的功能表 CT74LS160 CT74LS162 進(jìn)位輸出 CO 在輸入第 9 個(gè)脈沖時(shí)為高電平，在輸入第 10 個(gè)脈沖時(shí)輸出下降沿。第69頁/共117頁 CT74LS160(162)與 CT74LS161(163)有何不同？十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CT74LS160(162)與二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS161(163) 比較 CT74LS160CPQ0Q1Q2Q3COD0CT74LS162CTTCTPCRLDD1D2D3CR LDCT74LS161CPQ0Q1Q2Q3COD0CT74LS163CTTCTPCRLDD1D2D3CR LD 邏輯符號(hào)形式一樣。 輸入端用法一樣。 “160(162)”輸出

51、1 位 8421BCD 碼； “161(163)”輸出 4 位二進(jìn)制數(shù)。第70頁/共117頁CT74LS160計(jì)數(shù)態(tài)序表 00001010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序00001611111501111410111300111211011101011010019000181110701106101050010411003010021000100000Q0Q1Q2Q3計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序CT74LS161的計(jì)數(shù)態(tài)序表 第71頁/共117頁例 試用 CT74LS160 構(gòu)成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器

52、。解： 寫出 SN 的二進(jìn)制代碼 寫出反饋置數(shù)函數(shù) 畫電路圖S7 = 0111CR = Q2 Q1 Q0方法之一：利用異步置 0 功能實(shí)現(xiàn)。CT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCR LDD1D2D3CP1&1 2. CT74LS160 應(yīng)用舉例第72頁/共117頁方法之二：利用同步置數(shù)功能實(shí)現(xiàn)。 寫出 S7-1 的二進(jìn)制代碼 寫出反饋置數(shù)函數(shù) 畫電路圖S7-1 = S6 = 0110LD = Q2 Q1 CT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP1&1方案 1：設(shè)計(jì)數(shù)器從 Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000 狀態(tài)開始計(jì)數(shù)， 因此，取 D3

53、 D2 D1 D0 = 0000。第73頁/共117頁方案 2： 用 “160” 的后七個(gè)狀態(tài) 0011 1001 實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計(jì)數(shù)。0000010110019000018011107001106010105000104011003001002010001000000COQ0Q1Q2Q3進(jìn)位輸出計(jì) 數(shù) 器 狀 態(tài)計(jì)數(shù)順序 也可取 D3 D2 D1 D0 = 0011 LD = COCO = Q3 Q0 取 D3 D2 D1 D0 = 0011 LD = Q3 Q0第74頁/共117頁取 D3 D2 D1 D0 = 0011 ，LD = COCT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPC

54、RLDD1D2D3CP1111 1 0 0方案 2：用 “160” 的后七個(gè)狀態(tài) 0011 1001實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計(jì)數(shù)。第75頁/共117頁(1)用 CT74LS162 如何實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計(jì)數(shù)器？(2)用 CT74LS160 可以實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器嗎？(3)用 CT74LS161 能否實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器？討論第76頁/共117頁反饋置 0 法和反饋置數(shù)只能實(shí)現(xiàn)模 N 小于集成計(jì)數(shù)器模 M 的 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器；將模 M1、M2、Mm 的計(jì)數(shù)器串接起來 (稱為計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)) ，可獲得模 N = M1 M2 Mm 的大容量 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。第77頁/共117頁 兩片 “290” 接成 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器后級(jí)聯(lián)

55、，計(jì)數(shù)脈沖從個(gè)位片 CP0 端輸入。例 1 由兩片 CT74LS290 級(jí)聯(lián)組成 100 進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。Q0 Q1 Q2 Q3CT74LS290(十位)CP1CP0R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q3CT74LS290(個(gè)位)CP1CP0R0AR0BS9AS9B計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)輸出當(dāng)輸入第 1 9 個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片計(jì)數(shù)；十位片的 CP0 未出現(xiàn)脈沖下降沿，因而保持計(jì)數(shù)“0”狀態(tài)不變；當(dāng)輸入第 10 個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片返回計(jì)數(shù) “0”狀態(tài)，其 Q3 輸出一個(gè)下降沿使十位片計(jì)數(shù) “1”，因此輸出讀數(shù)為 Q3Q2Q1Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 = 00010000，即計(jì)數(shù) “10”。第78頁/

56、共117頁例1 由兩片 CT74LS290 級(jí)聯(lián)組成 100 進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。Q0 Q1 Q2 Q3CT74LS290(十位)CP1CP0R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q3CT74LS290(個(gè)位)CP1CP0R0AR0BS9AS9B計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)輸出當(dāng)輸入第 11 19 個(gè)脈沖時(shí)，仍由個(gè)位片計(jì)數(shù)，而十位片保持 “1”不變，即計(jì)數(shù)為“11 19”；當(dāng)輸入第 20 個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片返回計(jì)數(shù)“0”狀態(tài)，其 Q3 輸出一個(gè)下降沿使十位片計(jì)數(shù)“2”，即計(jì)數(shù)為“20”。均返回計(jì)數(shù)“0”狀態(tài)，而由 Q3 輸出進(jìn)位信號(hào)的下降沿。 當(dāng)輸入第 100 個(gè)脈沖時(shí)，個(gè)位片和十位片依此類推。綜上所述，該電路構(gòu)

57、成 100 進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。第79頁/共117頁例 2兩片CT74LS290 構(gòu)成二十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)輸入CT74LS290 (十)R0AR0BS9AS9BQ0 Q1 Q2 Q3CP1CP0CT74LS290 (個(gè))R0AR0BS9AS9BQ0Q1Q2Q3 CP1CP0&R0A R0B = Q1Q1 Q0第80頁/共117頁二十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器態(tài)序表1/01/00001/000230100010022100001002100000100201001100019010010001210001000110000100010100100009010000002100000001000000000Q

58、0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3計(jì)數(shù)器狀態(tài)計(jì) 數(shù)順 序第81頁/共117頁 28 = 256例 3 兩片CT74LS161 構(gòu)成 8 位二進(jìn)制(256 進(jìn)制)同步計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)至“15”時(shí)，CO低 = 1，允許高位片計(jì)數(shù)，這樣，第 16 個(gè)脈沖來時(shí)，低位片返回 “0”，而高位片計(jì)數(shù)一次。在低位片計(jì)至 “15” 之前，CO低 = 0，禁止高位片計(jì)數(shù)；每逢 16 的整數(shù)倍個(gè)脈沖來時(shí)，低位片均返回“0”，而高位片計(jì)數(shù)一次。因此，實(shí)現(xiàn)了 8 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0低Q1低Q2低Q3低11CT74LS161(低位)1 COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0高

59、Q1高Q2高Q3高1CT74LS161(高位)1 計(jì)數(shù)輸入第82頁/共117頁將上圖中的“161”換成“160”，則構(gòu)成幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器？CPCOD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0低Q1低Q2低Q3低11CT74LS161(低位)1 COD0CTTCTPCRLDD1D2D3Q0高Q1高Q2高Q3高1CT74LS161(高位)1 計(jì)數(shù)輸入討論第83頁/共117頁討論總結(jié)(1)兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成 100 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。從高位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出的是十位數(shù)，而從低位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出 的是個(gè)位數(shù)。(2)兩個(gè) 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)則構(gòu)成 8 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器， 即 256

60、進(jìn)制計(jì)數(shù)器。從高位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出的是高 4 位 二進(jìn)制數(shù)，而從低位 Q3 Q2 Q1 Q0 讀出的是低 4 位二進(jìn)制 數(shù)。(3)例 1 為異步 100 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而上圖中將“161” 換成“160”后則構(gòu)成同步 100 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。第84頁/共117頁掌握常用集成移位寄存器的邏輯功能及使用方法。主要要求：理解寄存器和移位寄存器的作用和工作原理。第85頁/共117頁 下面請(qǐng)看置數(shù)演示Register，用于存放二進(jìn)制數(shù)碼。4 位 寄 存 器Q0 Q1 Q2Q3 Q0 Q1 Q2 Q3FF0FF1FF2FF3D0CPC1C1C11D1D1D R R R R D1 D2 D3 C11